Введение в керамику из циркониевого упрочненного глинозема (ZTA)

Циркониево-глиноземная керамика (ZTA) - это современный керамический материал, сочетающий в себе высокую прочность и твердость глинозема с прочностью диоксида циркония. Процесс производства обычно состоит из трех основных этапов: подготовка керамического порошка, прессование сырья, спекание и обработка.

Свойства керамики из циркониевого упрочненного глинозема (ZTA)

Циркониевая керамика из упрочненного глинозема (ZTA) превосходит другие материалы и может использоваться в различных промышленных средах, ее основные эксплуатационные характеристики включают:

  • Высокая прочность: Керамика ZTA обладает высокой твердостью глинозема, выдерживает огромные механические нагрузки.
  • Вязкость разрушения: Керамика ZTA обладает хорошей вязкостью циркония, по сравнению с чистым глиноземом, крошечные частицы циркония при ударе превращаются в поглощающие напряжение микротрещины, тем самым предотвращая катастрофические разрушения, а вязкость разрушения увеличивается в несколько раз.
  • Термическая стабильность: Керамика ZTA не подвержена воздействию обжигающих температур и резких температурных колебаний, она способна выдерживать жесткие условия эксплуатации.
  • Химическая стойкость: Керамические подложки ZTA обладают высокой устойчивостью к коррозии и агрессивным химическим веществам, что обеспечивает их долговечную работу.

Механические свойства керамики из циркониевого упрочненного глинозема (ZTA)

Артикул Единица Параметр
Цвет белый
Плотность г/см³ 4.1~4.38
Твердость ГПа 15
Прочность на сжатие МПа 2350
Прочность на изгиб МПа 700
Вязкость разрушения МПа-м1/2 3.5
Модуль Юнга ГПа 310
Коэффициент Пуассона 0.26

Термические свойства керамики из циркониевого упрочненного глинозема (ZTA)

Артикул Единица Параметр
Максимальная рабочая температура ℃ (без механической нагрузки) 1500
Теплопроводность @25℃ W/(m-K) 20
Коэффициент линейного теплового расширения 40-400°C,×10-6/°C 8
Удельная теплота Дж/(кг-К) 720
Устойчивость к тепловому удару ℃ (в воде) 300

Электрические характеристики керамики из циркониевого упрочненного глинозема (ZTA)

Артикул Единица Параметр
Диэлектрическая проницаемость 1 МГц 10.2
Диэлектрическая прочность акВ/мм 9.0
Диэлектрические потери 1 МГц 20×10-4
Сопротивление объему Ω-см >1014
Сопротивление объему Ω-см >104

Применение керамики ZTA

Циркониевая керамика из упрочненного глинозема (ZTA) широко используется в следующих отраслях промышленности благодаря своим превосходным комплексным характеристикам:

  • Насосная и клапанная промышленность: Идеально подходит для износостойких деталей насосов, клапанов и мешалок, работающих с абразивными жидкостями и суспензиями.
  • Производство продуктов питания и напитков: мойки для оборудования пищевой промышленности обеспечивают гигиену и чистоту.
  • Химическая и фармацевтическая промышленность: выдерживают воздействие агрессивных химических веществ и коррозионных сред в реакторах, мешалках и другом оборудовании.
  • Текстильная промышленность: Гладкие, износостойкие шайбы для направляющих валов и натяжных устройств для улучшения качества пряжи и ткани.
  • Аэрокосмическая и оборонная промышленность: Легкий вес и высокие прочностные характеристики делают его пригодным для использования в сложных условиях аэрокосмической и оборонной промышленности.

Этапы процесса подготовки керамики ZTA

Процесс подготовки керамики из циркониевого упрочненного глинозема (ZTA) - от малозаметного порошка до полированной подложки - включает следующие этапы:

  1. Приготовление керамического порошка: использование шаровых мельниц, шаровых мельниц, распылительных сушилок для контроля дозировки, приготовление керамического порошка.
  2. Прессование сырья: сырье прессуется до нужной формы и плотности.
  3. Обработка спеканием: Керамика ZTA спекается методом горячего прессования, горячего изостатического прессования, непрерывного спекания горячим прессованием и другими методами.

Резюме

По сравнению с другими материалами, керамика ZTA все чаще используется в различных промышленных условиях благодаря своей универсальности и превосходным эксплуатационным характеристикам. Ожидается, что популярность керамики ZTA в промышленности будет расти, поскольку спрос на высококачественные керамические детали продолжает увеличиваться.